Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Критерии энергоаудита сельскохозяйственных предприятий: новые подходы и оценки (по промежуточным результатам российско-финляндского проекта)
Get PDFCurrently implemented project “Russian-Finnish Bioeconomy Competence Сentre – BioCom” within South-East Finland – Russia Cross-Border Cooperation Programme 2014-2020 aims to integrate the BioEconomy principles and approaches into the agricultural sector of the neighbouring border areas of Russia and Finland. The energy efficiency of farming and sustainable use of energy resources is one of the fundamentals of the bio-economy concept. The energy audit is the first step in identifying opportunities to reduce the energy inputs on the farms.(Research purpose) To discover the new approaches to the energy auditing of agricultural enterprises and new assessment indicators following the project experience.(Materials and methods) Four farms were selected for the energy inspection – two farms located in the Leningrad Region, Russia, and two farms located in the South Savo Region, Finland. In Russia the standard energy auditing, measurement, and calculation procedure was applied. The systems of electrical power supply, heat supply, water supply, sewage, and building envelopes on the farms were examined and estimated.(Results and discussion) Following the outcomes of the energy audits in the project framework and the previous relevant experience, the basic energy-saving and efficiency improvement measures were established. Three new approaches to the energy auditing of agricultural enterprises were suggested – energy and environmental assessment of applied technologies and equipment; consideration of the application of renewable energy-generating sources; consideration of the conversion of vehicles to biogas.(Conclusions) The study outcomes proved the energy audits to play an important role in improving the energy efficiency of agricultural production provided they are mandatory, take into account the energy environmental assessment criteria, consider the application of renewable energy-generating sources and the conversion of vehicles to biogas.Реализуемый в настоящее время проект «Российско-финляндский центр компетенции в области биоэкономики – BioCom» в рамках Программы приграничного сотрудничества Юго-Восточной Финляндии и России на 2014-2020 годы направлен на интеграцию принципов и подходов биоэкономики в сельскохозяйственный сектор соседних приграничных районов России и Финляндии. Подтвердили, что энергоэффективность сельского хозяйства и устойчивое использование энергоресурсов составляют одну из основ концепции биоэкономики. Показали необходимость проведения энергоаудита при определении возможностей для снижения энергозатрат в сельском хозяйстве.(Цель исследования) Выявить новые подходы к энергоаудиту сельхозпредприятий и показатели оценки на основе опыта реализации проекта.(Материалы и методы) Для энергетического обследования выбрали четыре хозяйства – два в Ленинградской области, Россия, и два в регионе Южное Саво, Финляндия. В России применяли стандартную процедуру энергоаудита, измерений и расчетов. Обследовали и оценили системы электро-, тепло-, водоснабжения, канализации и ограждающих конструкций.(Результаты и обсуждение). По результатам энергетических аудитов в рамках проекта и предыдущего соответствующего опыта установили основные меры по энергосбережению и повышению энергоэффективности. Предложили три новых подхода к энергоаудиту сельскохозяйственных предприятий: энергоэкологическую оценку применяемых технологий и оборудования; рассмотрение вопроса об использовании возобновляемых источников энергии; изучение возможности перевода транспорта на биогаз.(Выводы) Подтвердили необходимость энергоаудита в целях повышения энергоэффективности сельскохозяйственного производства. Показали, что энергетические обследования должны учитывать критерии энергоэкологической оценки, возможность применения возобновляемых источников энергии и перевода транспортных средств на биогаз
Обоснование количества форсунок универсального вентиляторного опрыскивателя
Get PDFThe authors noted the disadvantages of fan sprayers such as OVH-600 and VP-1, associated with uneven application of pesticides due to the oscillatory motion of the working parts, especially in the junction of adjacent passages. (Research purpose) To increase the uniformity of the pesticide solution application over the entire width of the fan sprayer. (Materials and methods) The JV «Agriхim» developed a universal fan sprayer designed for the treatment of field crops, orchards and vineyards controlled by air-droplet flow. It was shown that the number of nozzles depends on the technological scheme of operation and the width of the sprayer. (Results and discussion) The authors determined the optimal number of injectors – 25 pieces. Depending on the flow rate of the working solution, three groups of tips were distinguished. (Conclusions) The authors revealed that the new design eliminates oscillatory movements of the working parts of the sprayer, a significant width (24 meters vs. 16 meters in production models) allows to increase dramatically the productivity of work, and the number of changeovers is minimized. They simplified and cheapened the design of the sprayer due to the rejection of a number of kinematic pairs and drives. They increased reliability of the unit, eliminating rubbing and moving parts and components. They presented the layout of 25 nozzles for high-quality pesticide treatment: 5 rear central nozzles were installed on the air ducts at an angle relative to the soil surface, and on the opposite direction of the air ducts placed 3 and 7 nozzles in each side of the axis of symmetry of the sprayer. It was calculated that the rate of flow of the working fluid in the range of 100-500 liters per hectare can be adjusted by changing the pressure in the system from 2 to 8 bar and the working speed from 3 to 7 kilometers per hour.Отметили недостатки вентиляторных опрыскивателей типа ОВХ-600 и ВП-1, связанные с неравномерностью внесения жидких средств химизации из-за колебательного движения рабочих органов. (Цель исследования) Повысить равномерность внесения раствора жидких средств химизации по всей ширине захвата вентиляторного опрыскивателя. (Материалы и методы) В СП «Agriхim» разработали универсальный вентиляторный опрыскиватель, предназначенный для обработки полевых культур, садов и виноградников управляемым воздушно-капельным потоком. Показали, что количество форсунок зависит от технологической схемы работы и ширины захвата опрыскивателя. (Результаты и обсуждение) Основными рабочими элементами универсального вентиляторного опрыскивателя, дозирующими норму внесения пестицидов, служат распыливающие наконечники, количество которых во многом зависит от технологической схемы работы и ширины захвата опрыскивателя. Определили оптимальное число форсунок – 25 штук. В зависимости от расхода рабочего раствора выделили три группы наконечников. (Выводы) Выявили, что в новой конструкции исключены колебательные движения рабочих органов опрыскивателя, значительная ширина захвата (24 метра против 16 метров в серийных моделях) позволяет резко повысить производительность работ, а число переналадок сведено к минимуму. Упростили и удешевили конструкцию опрыскивателя вследствие отказа от ряда кинематических пар и приводов. Повысили надежность агрегата, исключив трущиеся и движущиеся детали и узлы. Представили схему расположения 25 форсунок для качественной обработки пестицидами: 5 задних центральных установили на воздуховодах под углом относительно поверхности почвы, а на противоположно направленных воздуховодах разместили по 3 и 7 штук в каждой стороне от оси симметрии опрыскивателя. Рассчитали, что норму расхода рабочей жидкости в пределах 100-500 литров на гектар можно регулировать путем изменения давления в системе от 2 до 8 бар и рабочей скорости от 3 до 7 километров в час
Анализ показателей качества технической конопли, линии для ее переработки и однотипной пеньки
Get PDFIt is important to create foreign units alternative, introducing modern domestic technologies and lines in the framework of import substitution for the primary processing of strategic raw materials in the industrial hemp form.(Research purpose) To substantiate the technological scheme of the line for processing industrial hemp into the hemp short, the characteristics of raw materials and low-cost fibers for the primary processing of industrial hemp in the form of tangled mass of incomplete length stems, harvested by a specialized combine.(Materials and methods) Hemp rolls of spring harvesting were processed according to two options: single and double way of raw materials through the line, after which the hemp short quality indicators were determined.(Results and discussion) The authors found out that hemp raw material had broken and tangled stems 36-470 millimeters long, of high separability, with a fiber content of 26-30 percent, but with a small breaking load of 13-17 kilogram-forces. They determined that the fiber yield with a single way was 28-29 percent, with a double way – 23-22 percent. It was shown that a double pass reduced the mass fraction of shives by 3-4 percent in absolute terms and reduced the breaking load by no more than 2 kilogram-force. A low content of defects was revealed: the mass fraction of shives was no more than 7.1 percent, the absence of a “paw”. However, due to the minimum breaking load of the fiber, hemp was assigned to the lower grade.(Conclusions) The authors substantiated the scheme of small-sized and low-cost domestic line for the industrial hemp primary processing. They determined the quality indicators values of the hemp short and its output under various conditions of primary processing. The influence share of the second way through the line on the quality indicators was calculated: fiber yield – 97.3 percent; the breaking load of the twisted ribbon is 42.4 percent; mass fraction of shives – 75.3 percent; the average mass length is 61.2 percent; the weighted average linear density is 99.1 percent.. В рамках импортозамещения для первичной переработки стратегического сырья в виде технической конопли важно создать альтернативу зарубежным агрегатам, внедряя современные отечественные технологии и линии.(Цель исследования) Обосновать технологическую схему линии переработки технической конопли в однотипную пеньку, характеристики сырья и волокна низкой себестоимости для первичной переработки технической конопли в виде спутанной массы стеблей неполной длины, убранной зерноуборочным или специализированным комбайном.(Материалы и методы) Рулоны конопли весенней уборки перерабатывали по двум вариантам: однократный и двукратный пропуск сырья через линию, после чего определяли показатели качества однотипной пеньки.(Результаты и обсуждение) Выяснили, что коноплесырье имеет поломанные и спутанные стебли длиной 36-470 миллиметров, высокой отделяемости, с содержанием волокна 26-30 процентов, но с небольшой разрывной нагрузкой 13-17 килограмм-сил. Определили, что выход волокна при однократном пропуске составил 28-29 процентов, при двукратном – 22-23 процента. Показали, что двукратный пропуск снижает массовую долю костры на 3-4 процента в абсолютном выражении и уменьшает разрывную нагрузку не более чем на 2 килограмм-силы. Выявили низкое содержание пороков: массовая доля костры не более 7,1 процента, отсутствие «лапы». Однако из-за минимального значения разрывной нагрузки волокна пеньку отнесли к низшему сорту. (Выводы) Обосновали схему малогабаритной и малозатратной отечественной линии для первичной переработки технической конопли. Определили значения показателей качества однотипной пеньки и ее выход при различных условиях первичной переработки. Вычислили долю влияния второго пропуска через линию на качественные показатели: выход волокна – 97,3 процента; разрывную нагрузку скрученной ленточки – 42,4 процента; массовую долю костры – 75,3 процента; среднюю массодлину – 61,2 процента; средневзвешенную линейную плотность – 99,1 процента
Анализ работы и совершенствование технологических линий по производству органических удобрений
Get PDFThe authors conducted an analysis of technological lines operation in the Russian regions. They reasoned the relevance of scientific research on the development and design of technological lines using modular equipment for the humic and complex fertilizers production. A technical problem unresolved from a scientific point of view was revealed – the lack of industrial production of specialized equipment for humic fertilizers obtained on the basis of deep processing of organic raw materials.(Research purpose) To determine the optimal composition of modular equipment using digital technologies for the design of industrial processing lines for the organic raw materials processing (peat, sapropel, brown coal and biohumus) based on the technical specifications of the customer and the results of the experimental production lines.(Materials and methods) The authors studied the efficiency of the technological lines based on their technical capabilities. They studied the practical results of checking the dependence of the obtained products quality on the parameters and operating modes of individual units and assemblies. They used well-known private methods developed on their basis.(Results and discussion) The authors revealed some technical and technological deviations in the equipment operation: low level of organic raw materials purification when the vibratory separator was 85-90 percent, insufficient power of the disassembler – 3.5 kilowatts; fertilizers dispersion after the reactor exceeded 140 micrometers; the content of the ballast after filtration – 5-8 percent; the level of humic salts was low – from 5 to 10 grams per liter; trace element dosing system was not perfect. The authors suggested continuing the search for technical solutions for production without ballast humates using modular equipment. They identified the need to increase the productivity of technological lines from 1 to 2.5 tons per shift.(Conclusions) Based on practical experience in modernizing production lines, the authors suggested optimizing the composition of modular equipment purchased in the market for engineering products. They determined the basic principles of the modular design of technological lines that allowed using the Internet portal to increase production efficiency and obtain a product of demanded quality.Провели анализ работы технологических линий в регионах России. Аргументировали актуальность научных исследований по разработке и проектированию технологических линий с использованием модульного оборудования для производства гуминовых и комплексных удобрений. Выявили нерешенную с научной точки зрения техническую проблему – отсутствие промышленного производства специализированного оборудования для получения гуминовых удобрений, получаемых на основе глубокой переработки органического сырья.(Цель исследования) Определить оптимальный состав модульного оборудования с использованием цифровых технологий для проектирования промышленных технологических линий по переработке органического сырья (торфа, сапропеля, бурого угля и биогумуса) на основе технического задания заказчика и результатов работы экспериментальных технологических линий.(Материалы и методы) Изучили эффективность работы технологических линий на основании их технических возможностей. Исследовали практические результаты проверки зависимости качества полученной продукции от параметров и режимов работы отдельных узлов и агрегатов. Использовали общеизвестные и разработанные на их базе частные методики.(Результаты и обсуждение) Выявили отдельные технические и технологические отклонения в работе оборудования: низкий уровень очистки органического сырья при работе вибросепаратора – 85-90 процентов, недостаточную мощность дисмембратора – 3,5 киловатта; дисперсность удобрений после реактора превышает 140 микрометров; содержание баласта после фильтрации равно 5-8 процентов; уровень гуминовых солей низкий – от 5 до 10 граммов на литр; система дозирования микроэлементов не совершенна. Предложили продолжить поиск технических решений по производству без баластных гуматов с использованием модульного оборудования. Установили необходимость увеличить производительность технологических линий с 1 до 2,5 тонн в смену. (Выводы) Рекомендовали с учетом практического опыта по модернизации технологических линий оптимизировать состав модульного оборудования, приобретаемого на рынке машиностроительной продукции. Определили основные принципы модульного проектирования технологических линий, позволяющие с помощью интернет-портала повышать эффективность производства и получать продукт востребованного качества
Цифровая технология оценки мощности тракторного парка сельхозпредприятия
Get PDFOne of the important ways to increase the efficiency of using machinery and tractors is to ensure operating control of the power capacity of tractors employed in agricultural enterprises. It is shown that power loss of tractors and their decreased traction properties result in increased fuel consumption by 10-15 percent as well as increased operating costs. (Research purpose) To develop a digital technology of assessing the power capacity of the internal combustion engines (ICE) of the tractor fl eet employed in agricultural enterprise and develop a confi guration of software and hardware based on modern information technologies for data collection and processing. (Materials and methods) The authors used a dynamic method of ICE diagnostics using test cyclic eff ects, modeling measurements of a diagnostic signal against the background of hindrances, and an analysis of measuring information for power calculation purposes. A structural diagram of the diagnostic device performing necessary technological operations has been off ered as a result. The authors also conducted pilot studies of using digital technology for assessing the power capacity of the tractor fl eet employed in an agricultural enterprise. (Results and discussion) The authors have developed an algorithm of ICE power calculation in real time taking into account speed considerations and developed a diagnostic device providing data recording, calculation of ICE speed and power characteristics, as well as information support of the entire production cycle. It has been determined that the increased fuel consumption necessary to maintain the rated value of the tractor engine power during the observation period averaged 6525 kilograms per year, and the fuel cost, taking into account the average wholesale price of diesel fuel, reached 206,837 rubles. The authors have shown a possibility of reducing costs required to maintain the detected power deviations due to excessive fuel consumption through timely repair and adjustment-and-control actions. They have evaluated possible directions of further development of the digital technology and devices. (Conclusions) The authors have proposed a digital technology and a diagnostic device for evaluating the power of internal combustion tractor engines under production conditions. The proposed technology and diagnostics device are recommended for use by agricultural enterprises as an operating control instrument of the power supply of fi eld works to ensure the efficient operation of the tractor fl eet and provide for cost reduction.Важное направление повышения эффективности использования машинно-тракторных агрегатов – оперативный контроль мощности тракторов сельхозпредприятия. Показали, что потеря мощности тракторов и снижение их тяговых свойств повышают расход топлива на 10-15 процентов, а также эксплуатационные затраты. (Цель исследования) Разработать цифровую технологию оценки мощности тракторного парка сельхозпредприятия с применением динамической модели двигателей внутреннего сгорания и создать конфигурацию программно-аппаратных средств, базирующихся на современных информационных технологиях сбора и обработки данных. (Материалы и методы) Выбрали динамический метод диагностики двигателей внутреннего сгорания с использованием тестовых циклических воздействий, моделированием процесса измерения диагностического сигнала на фоне помех и анализом измерительной информации для расчета мощности. Обосновали структурную схему диагностического устройства, обеспечивающую выполнение необходимых технологических операций. Провели экспериментальные исследования цифровой технологии по оценке мощности тракторного парка сельхозпредприятия. (Результаты и обсуждение) Разработали алгоритм расчета мощности двигателей внутреннего сгорания в режиме реального времени по скоростной характеристике. Создали диагностическое устройство, обеспечивающее регистрацию данных, расчет скоростных характеристик и мощности двигателей внутреннего сгорания, а также информационное сопровождение всего технологического цикла. Определили, что завышенный расход топлива, необходимый для поддержания номинального значения мощности двигателей тракторного парка, за период наблюдений в среднем за год составляет 6525 килограммов, а затраты на него с учетом средней оптовой цены на дизельное топливо достигли 206 837 рублей. Показали возможность снижения затрат, необходимых для поддержания выявленных отклонений мощности вследствие завышенного расхода топлива путем своевременных ремонтно-регулировочных управляющих воздействий. Рассмотрели направления дальнейшего развития цифровой технологии и устройств. (Выводы) Предложили цифровую технологию и диагностическое устройство для оценки мощности тракторных двигателей внутреннего сгорания в производственных условиях. Рекомендовали сельхозпредприятиям использовать их как инструмент оперативного контроля энергообеспечения полевых работ для эффективной эксплуатации тракторного парка и снижения затрат
Определение коэффициентов трения стеблей льна по характеристикам шероховатости
Get PDFWhen harvesting flax, its stems get into contact with the working elements of flax harvesting machines. The authors have found that the diversity of materials used to manufacture the working elements made it necessary to calculate the friction coefficients in the interaction between the stems and these materials, since it is not always possible to do this experimentally. They confirmed the possibility of calculating the friction coefficients in the butt, middle and apical parts of the stem. Research purpose Calculation of the friction coefficients of flax stems according to the given microgeometry characteristics of their surface.Materials and methods The studies were carried out on a standard device, a profile meter-and-recorder made by the Kalibr plant, make 201. Common (fibre) flax of the Mogilevskiy 2 variety at the stage of brown ripeness, at a humidity - 43.79 percent, with total length of stems – 78, 9 cm and a flax straw yield of 3.575 tons per hectare were chosen for the experiments. The flax crop was harvested by hand on the experimental field during the harvesting period. During the preparation of experimental samples, the flax stem was divided into three parts - butt, middle and apical. Each of the stem parts was divided into two halves along the axis, then one of the halves was unrolled and pasted on a solid base (steel plate). Profile diagrams of flax stems parts of were processed with conventional methods.Results and discussion The authors have obtained the friction coefficients of the stems of different humidity as they moved along the steel surface. It has been established that the calculated values of the friction coefficients are slightly higher than those obtained as a result of experiments. (Conclusions) It has been established that as the humidity of flax stems increases, the molecular component of the friction coefficient increases too. It has been determined that when the moisture content of the stems is 20-45 percent, the friction coefficient values range from 0.38 to 0.98 percent.При уборке льна-долгунца его стебли контактируют с рабочими органами льноуборочных машин. Выявили, что многообразие материалов для изготовления рабочих органов вызвало необходимость рассчитать коэффициенты трения при взаимодействии стеблей с этими материалами, так как сделать это опытным путем не всегда представляется возможным. Подтвердили возможность вычисления коэффициентов трения в комлевой, средней и верхушечной частях стебля.Цель исследования Рассчитать коэффициенты трения стеблей льна-долгунца по заданным характеристикам микрогеометрии их поверхности.Материалы и методы Исследования проводили на стандартном приборе профилограф-профилометр завода «Калибр», модель 201. В качестве исследуемого материала использовали лен-долгунец сорта Могилевский 2 в фазе бурой спелости, (влажность – 43,79 процента, общая длина стеблей – 78,9 сантиметра, урожайность льносоломы – 3,575 тонны с гектара). Растения льна-долгунца вытеребливали вручную на опытном поле в период уборки. В ходе подготовки опытных образцов стебель льна делили на три части – комлевую, среднюю и верхушечную. Каждую из частей стебля разделяли на две половины вдоль оси, затем одну из половин разворачивали и наклеивали на твердое основание (стальную пластину). Профилограммы частей стеблей льна обрабатывали по известным методикам.Результаты и обсуждение Получили коэффициенты трения стеблей разной влажности при их перемещении по стальной поверхности. Установили, что расчетные значения коэффициентов трения несколько превышают показатели, полученные в результате опыта.Выводы Установили, что с повышением влажности стеблей льна возрастает молекулярная составляющая коэффициента трения. Определили, что при влажности стеблей 20-45 процентов коэффициент трения колеблется в пределах от 0,38 до 0,98 процента
Обоснование параметров ножей выравнивателя-рыхлителя
Get PDFIn order to ensure high-quality sowing and smooth seed germination, the main task in pre-sowing soil preparation is fi eld surface leveling, soil compaction to the required degree and the formation of a mildly mulching layer on the soil surface. For combined implementation of these operations, a leveler-ripper has been designed. (Research Purpose) Determination of cuttingedge angles, the inter-leg length and width of the shanks of a leveler-ripper (Materials and Methods) Theoretical studies were carried out using the methods of higher mathematics and theoretical mechanics. The authors obtained analytical dependences that help determine the rational values of the cutting-edge angle of the shanks and their inter-leg width. (Results and Discussion) It has been shown that the front part of a leveler aligns the unevenness of fi eld surface, and the rear part compacts the soil. At the same time, the lumps located on the soil surface are partially crushed with the shanks and partially pressed into the soil. As a result, a mulching layer about 4-6 centimeters thick is formed. The shank length was taken equal to the sowing depth of cotton seeds. The authors determined the cutting-edge angle of the shanks proceeding from the condition of no soil build-up in front of them and no soil sticking to their working surface. (Conclusions) It has been revealed that to ensure quality soil preparation for sowing with minimal energy consumption, the cutting-edge angle of the shanks of a leveler-ripper should be in the range of 54-66 degrees. Taking into account that a leveler-ripper is used mainly for soil preparation for cotton sowing, and cotton seeds are sealed at a depth of 4-6 centimeters, the shank length can take an average of 5 centimeters. It has been calculated that the inter-leg width should not exceed 10 centimeters.Обеспечение качественного посева и равномерности всходов семян зависит от предпосевной подготовки почвы: разравнивания поверхности полей, уплотнения почвы до требуемой степени и образования мелкокомковатого мульчирующего слоя на ее поверхности. Для выполнения этих операций разработали выравниватель-рыхлитель. (Цель исследования) Обосновать углы заострения, длины и ширины междуследия режущих ножей выравнивателя-рыхлителя. (Материалы и методы) Провели теоретические исследования с применением методов высшей математики и теретической механики. Получили аналитические зависимости, определяющие рациональные значения угла заострения режущих ножей и ширину их междуследия. (Результаты и обсуждение) Показали, что передняя часть выравнивателя устраняет неровности поверхности почвы, а задняя часть уплотняет. Комки, находящиеся на поверхности почвы, частично измельчаются режущими ножами и частично вдавливаются в почву. Формируется мульчирующий слой толщиной 4-6 cантиметров. Приняли длину ножей равной глубине посева семян хлопчатника. Определили угол заострения ножей из условия отсутствия сгруживания почвы перед ними и исключения залипания ее на их рабочей поверхности. (Выводы) Выявили, что для обеспечения качественной подготовки почвы к севу при минимальных затратах энергии угол заострения режущих ножей выравнивателя-рыхлителя должен быть в пределах 54-66 градусов.Учитывая, что выравниватель-рыхлитель применяют в основном при подготовке почвы под посев хлопчатника, а заделку семян хлопчатника проводят на глубину 4-6 сантиметров, предложили принять длину ножей равной 5 сантиметрам. Рассчитали, что ширина междуследия режущих ножей не должна превышать 10 сантиметров
Обоснование конструктивной схемы плуга для снижения энергозатрат основной обработки почвы
Get PDFSharp fluctuation in the traction resistance of a moldboard plow arising when changing working conditions can be decreased by improving the plow design. (Research purpose) To reduce or eliminate changes in the traction resistance of a plow using automatic tillage depth regulators, which will reduce the energy consumption of the unit and, therefore, increase its productivity. (Materials and methods) The authors considered two different groups of moldboard plows differing in the type of the frame fastening to the tractor suspension axis, and examined their advantages and disadvantages. To determine the rational design parameters of a plow, they estimated the influence of the relative position of working bodies on the traction resistance and tillage depth, as well as on the change in the shape and transverse area of a soil layer. (Results and discussion) The paper presents the established relationships, which show that when the angle of a working body is set in the transverse plane upward, there is a jump in traction resistance depending on the overlap amount of the working bodies. The study has revealed the relationship between traction resistance and the position of the plow rotation axis: the less the plow deviates from its rotation axis, the more intensively traction resistance decreases. Three structural designs of plows used on the soil with a resistivity of 0.8 kilograms per square centimeter have been analyzed and the most appropriate design has been chosen. It was determined that the change in traction resistance per unit of change in the average depth of plowing for the first plow scheme 146 kilograms per centimeter, for the second – 128, for the third – 210 kilograms per centimeter. (Conclusions) It has been revealed that the best structural design is that of a semi-mounted plow having a hinge-joint connection with a tractor in the transverse plane and support wheels resting on the field surface. Plows with this structural design have shown high technological reliability in tests, as well as a significant increase in productivity (with draft control of up to 10-11 percent) without deteriorating the working conditions of a tractor driver and field performance indicators.Колебание тягового сопротивления лемешно-отвального плуга при смене условий работы можно уменьшить, усовершенствовав конструктивную схему орудия. (Цель исследования) Снизить или исключить изменения тягового сопротивления плуга при помощи автоматических регуляторов глубины вспашки, что позволит уменьшить энергозатраты агрегата и, следовательно, повысить его производительность. (Материалы и методы) Рассмотрели две группы лемешно-отвальных плугов, отличающихся способом соединения рамы с осью подвеса трактора. Изучили их достоинства и недостатки. Для определения рациональных конструктивных параметров плуга оценили влияние взаимного расположения рабочих органов (корпусов) на тяговое сопротивление и глубину обработки почвы, а также на изменение формы и поперечной площади почвенного пласта. (Результаты и обсуждение) Представили расчетные зависимости, по которым видно, что при увеличении угла постановки рабочего органа в поперечной плоскости происходит скачок тягового сопротивления, зависящий от величины перекрытия рабочих органов. Выявили зависимость тягового сопротивления от положения оси вращения плуга: чем меньше величина отклонения положения плуга от оси вращения, тем интенсивнее падает тяговое сопротивление. Проанализировали три схемы плугов на почве с удельным сопротивлением 0,8 килограмма на сантиметр квадратный и выбрали предпочтительную. Определили, что изменение тягового сопротивления на единицу изменения средней глубины вспашки составляет для плуга первой схемы 146 килограммов на сантиметр, для второй – 128, для третьей – 210 килограммов на сантиметр. (Выводы) Выявили, что наилучшая конструктивная схема – у полунавесного плуга, имеющего шарнирное соединение с трактором в поперечной плоскости и опорные колеса, установленные на поверхности поля. На испытаниях плуг с данной схемой показал высокую технологическую надежность, существенное увеличение производительности (при силовом регулировании до 10-11 процентов) без ухудшения условий труда тракториста и агротехнических показателей
Определение фактора диэлектрических потерь зерновоздушной смеси пшеницы
Get PDFAbstract. The paper presents the data on the energy intensity of the heat treatment of grain during post-harvest processing caused by both the cost of energy and the grain moisture content. The development of processing modes using electrical technologies, in general, and electromagnetic fields, in particular, can make it possible to reduce the cost of these processes. Heat treatment is applied to the grain of various crops at the stages of drying, disinfection, preparation for feeding, etc. When developing them, it is necessary to take into account the types of applied electrical technologies, such as, for example, infrared fields, microwave fields, etc. (Research purpose) To determine the dielectric properties (dielectric loss coefficient) of a wheat grain-air mixture with a moisture content of 11-30 percents with a layer density of 220-660 kilogram per cubic meter. (Materials and methods) The authors present a diagram of a laboratory installation, carried out experimental studies to determine the dielectric loss coefficient of a fluidized bed of wheat grain. (Results and discussion) The authors conducted a two-factor experiment to determine the effect of moisture and density of a grain bulk on the dielectric loss factor, which determines the power absorbed from the microwave source. As a result, they obtained the studied relationships. (Conclusions) It was found that the dielectric loss coefficient at a grain moisture content of 11-30 percents is in the range of 0.18-0.42 for a dense grain bed of 660 kilogram per cubic meter, 0.06-0.15 for a fluidized bed (440 kilogram per cubic meter); and for a weighted bed (220 kilogram per cubic meter) 0.1-0.3. The authors calculated a dependence of the dielectric loss coefficient of a wheat grain-and-air layer on the grain moisture content and the layer density, which can be described by a polynomial model of a second power. The study showed that fluidization of the grain bed increases the efficiency of the microwave field, as due to a decrease in the dielectric loss coefficient, the depth of field penetration into the layer increases. It is recommended to use the microwave field in a dense bed of grain when drying wheat, thus reducing moisture from 16 to 14 percent.Реферат. Показали, что энергоемкость процессов тепловой обработки зерна после уборки зависит как от стоимости энергоносителей, так и от связи влаги в зерне. Выявили, что снизить себестоимость указанных процессов можно, используя электротехнологии, в частности электромагнитные поля. При разработке режимов обработки необходимо учитывать виды применяемых электротехнологий, таких как инфракрасные поля, поля сверхвысокой частоты. (Цель исследования) Определить зависимость коэффициента диэлектрических потерь зерновоздушной смеси от влажности пшеницы (в диапазоне 11-30 процентов) при плотности слоя 220-660 килограммов на кубический метр. (Материалы и методы) Привели схему лабораторной установки. Выполнили экспериментальные исследования по определению фактора диэлектрических потерь псевдоожиженного слоя зерна пшеницы. (Результаты и обсуждение) Провели двухфакторный эксперимент по определению влияния влажности и плотности зерновой насыпи на фактор диэлектрических потерь, который позволяет установить поглощаемую от микроволнового источника мощность. Получили искомые зависимости. (Выводы) Выявили, что коэффициент диэлектрических потерь при влажности зерна 11-30 процентов находится в диапазоне 0,18-0,42 для плотного зернового слоя 660 килограммов на кубический метр; 0,06-0,15 – для псевдоожиженного слоя (440 килограммов на кубический метр); 0,1-0,3 – для взвешенного (220 килограммов на кубический метр). Установили зависимость коэффициента диэлектрических потерь зерно-воздушного слоя пшеницы от влажности зерна и плотности слоя, описали ее полиномиальной моделью второй степени. Показали, что псевдоожижение зернового слоя повышает эффективность воздействия микроволнового поля, так как вследствие снижения коэффициента диэлектрических потерь увеличивается глубина проникновения поля в слой. Рекомендовали применять микроволновое поле в плотном слое зерна при досушивании пшеницы, уменьшая влажность с 16 до 14 процентов
Рациональный способ формирования стерневых кулис в Северном Казахстане
Get PDFThe main limiting factor for increasing yields in the arid steppe conditions of Northern Kazakhstan is moisture. Shoots are usually uneven due to the lack of moisture at the initial stage of their growing. The main source of moisture in this period is winter precipitation. Currently, the following methods of winter precipitation moisture accumulation are used in North Kazakhstan: leaving high standing stubble, seeding coulisses on pure fallow fields, herbicide (chemical) fallow field, snow ridging, harvesting of crops with continuous combining; and forming stubble coulisses. The most preferable way of increasing snow moisture accumulation is the formation of stubble coulisses that can be done in two ways.Research purpose Efficiency evaluation of the ways of forming stubble coulisses.Materials and methods Agroengineering and technological evaluation is used as a main research method of different ways of forming stubble coulisses, which is followed by the selection of a more preferable way.Results and discussion It has been found that in snowy winter both ways of forming stubble coulisses – with alternative passes of a direct combining reaper and a stripping reaper and using a direct combining reaper with a stripper adapter – have shown the same results. However, when there is a little snow in winter, the second way provides more intensive snow accumulation.Conclusions It has been experimentally found that using the direct combining reaper with the stripper adapter decreases labour inputs by 17.8% and total costs by 23.8% as compared to the formation of coulisses by using sequential passes of the direct combining and the stripping reapers. It has been found that the formation of stubble coulisses every 5-9 meters along with in-line para-plowing at a depth of up to 35 cm provides the highest yield increase of in snowy winter as compared to the conventional ways of moisture accumulation.Повышению урожайности в условиях засушливой степи Северного Казахстана препятствует отсутствие влаги. Из-за ее недостатка в почве в начальный период вегетации зачастую получают недружные и изреженные всходы. Основной источник влаги в почве в этот период – зимние осадки. Для их накопления хозяйства Северного Казахстана применяют различные способы: оставление высокой стерни; посев кулис на чистых парах; гербицидный пар; механическое снегозадержание; очес сельскохозяйственных культур в уборочный период, формирование стерневых кулис. Предпочтение отдают формированию стерневых кулис двумя способами.Цель исследования Оценить эффективность способов формирования стерневых кулис.Материалы и методы Применяли агротехническую и эксплуатационнотехнологическую оценку разных способов формирования стерневых кулис с последующим выбором наиболее предпочтительного варианта.Результаты и обсуждение Установили, что в снежные зимы способы формирования стерневых кулис чередующими проходами хедера и очесывающей жатки, и применением хедера с очесывающим адаптером показали равнозначные результаты. В малоснежные зимы второй вариант обеспечил наибольшее накопление снега.Выводы Подтвердили экспериментально, что применение хедера с очесывающим адаптером снижает затраты труда на 17,8 процента, а совокупные затраты – на 23,8 процента по сравнению со способом формирования стерневых кулис сочетанием проходов хедера и очесывающей жатки. Установили, что формирование стерневых кулис с межкулисным расстоянием 59 метров в сочетании со щелеванием на глубину до 35 сантиметров обеспечивает наибольшую прибавку урожая в снежные зимы по сравнению с известными способами накопления влаги